假设我们已经进入了航天时代,一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球,准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g,这些器材是:
A.钩码一盒,质量未知且各钩码质量不等 B.重锤一个(带夹子),质量未知
C.带孔金属小球一个,直径已知为d
D.电源(带有开关),可输出频率为f的交流电压,可满足实验要求
E.无弹性的丝线若干根 F.导线,开关若干
G.刻度尺1把 H.测力计1个
I.天平1台(含砝码1盒) J.电磁打点计时器1台(含复写纸片、纸带)
K.电子秒表1个
L.带有光控计时器的实验平板一块.在平板两端各有一个光控门,同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块,该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间
M.支架:能满足实验所需的固定作用
到达X星球后,三个学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用),用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值.
现请你完成他们所做的实验:
实验一:(已经完成)
(1)器材有:A、H、I
(2)主要的实验步骤是:
①选取一个合适的钩码,用天平测出质量m
②用测力计测出该钩码的重力F
③计算重力加速度的表达式为
实验二:
(1)选用的器材有_________________
(2)写出主要的实验步骤(简明扼要).
______________________________________________________________
某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下:
A.按图甲所示,安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是.
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B. 弹簧测力计的读数为小车所受合外力
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为m/s2.(结
果保留2位有效数字)
(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像(见上图),与本实验相符合是____________.
用如下图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动。
(1)此实验中可以不测量小车加速度的具体值,原因是
A.探究的是加速度与其他量之间的比例关系 |
B.运动时间相同,速度与加速度成正比,比较末速度即可。 |
C.位移相同,加速度与时间的平方成反比,比较运动时间即可 |
D.运动时间相同,位移与加速度成正比,比较位移即可。 |
(2)通过改变,就可以改变小车所受的合力。
(3)在探究加速度与质量关系时,以a为纵坐标、______为横坐标作图象,这样就能直观地看出二者关系。
用如下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是(填字母代号)
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 |
B.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样 |
C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 |
D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 |
E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(10分)某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验.如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取 A、B 两点来验证实验,已知电磁打点计时器每隔0.02s打一个点.
请回答下列问题:
①打点计时器应接___________ (填“直流”或“交流”)________V的电源;
②可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的端
(填“左”或“右”);
③若x2=4.80cm,则在纸带上打下记数点B时的速度
vB =m/s (计算结果保留三位有效数字).
④若x1数据也已测出,则实验还需测出物理量为.
⑤若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能,则可能的原因是:.
图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置.请完成实验操作与记录:
①将弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线ac挂一重物G,如图虚线所示,记录:
测力计A 的读数F0.
②用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端,该细线的另一端系在细线ac上的O点处,手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉,到达如图所示位置,记录:O点的位置、、、、和细线Oc的方向.
③某同学已作出FA、FB和FA、FB的实际合力F′的图示,请在图乙中作出FA、FB的理论合力F的图示,比较F′和F的大小和方向,可以得出结论:__________________________________.